微生物,高智商,大产业——合成生物学助力阿维菌素的高效智能制造

论文摘要

合成生物学研究具有两种属性,即生命本质的认识提升属性与生物制造属性。以阿维菌素产生的生命过程复杂性为例,几乎可用"高智商"来形容。通过系统认知微生物的"智商",从"格物致知"到"建物致用",实现师法自然,让微生物更高效地为人类服务。在人工工业大规模制造时,上述生命本质的认识无疑是有帮助的,但在微生物与生物反应器组成的复杂系统中,如何从基因到代谢的细胞生理状态到胞外的环境影响中,由"格物致知"的因果关系找到可人工操作的生物智能制造(智造),这又是极其困难的科学问题,这就是合成生物学的生物制造属性。因此,必须开展生物过程大数据分析,克服基因、代谢、过程到生产组织中产生的大量互不联系的数据孤岛。近年来,合成生物学的蓬勃发展掀起的技术革命已经彻底颠覆了人们过去对于生物和生物技术的认识。该文以阿维菌素的研究为例,讨论在合成生物学时代如何利用微生物的"智商"来加速实现微生物药物高效智能制造的研发过程,并为其他微生物天然产物药物的智能化生产提供可借鉴的思路和方法。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 刘乐诗,谭高翼,王为善,李珊珊,夏雪奎,刘昌衡,代焕琴,王泽建,张嗣良,张立新

关键词: 微生物药物,阿维菌素,合成生物学,高效制造,智能化

来源: 生命科学 2019年05期

年度: 2019

分类: 基础科学,医药卫生科技

专业: 生物学,药学

单位: 华东理工大学生物反应器工程国家重点实验室,中国科学院微生物研究所,中国农业科学院植物保护研究所,齐鲁工业大学(山东省科学院)生物研究所

基金: 国家自然科学基金项目(31430002,31320103911,81302678,81573341,31720103901,31600017,31500072),山东省“泰山学者”计划,山东省自然科学基金重大研究计划(ZR2017ZB0206),中央高校基本科研业务费专项资金(22221818014),高等学校学科创新引智计划(B18022),生物反应器工程国家重点实验室开放课题

分类号: R914;Q81

DOI: 10.13376/j.cbls/2019200

页码: 516-525

总页数: 10

文件大小: 3611K

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